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    豬場廢棄物和解磷菌、蚯蚓聯(lián)合施用對旱坡地土壤碳循環(huán)相關(guān)酶的影響

    2018-01-08 10:32:30王利英李文彥張海春李永濤張玉龍
    關(guān)鍵詞:解磷豬糞菌劑

    程 雄 ,王利英 ,李文彥 ,張海春 ,李永濤 ,張玉龍 *

    豬場廢棄物和解磷菌、蚯蚓聯(lián)合施用對旱坡地土壤碳循環(huán)相關(guān)酶的影響

    程 雄1,2,王利英1,3,李文彥1,張海春1,李永濤1,張玉龍1*

    (1.華南農(nóng)業(yè)大學(xué)資源環(huán)境學(xué)院,廣州 510642;2.華南農(nóng)業(yè)大學(xué)新農(nóng)村發(fā)展研究院,廣州 510642;3.華南農(nóng)業(yè)大學(xué)華南農(nóng)業(yè)博物館籌建辦公室,廣州 510642)

    土壤酶活性是評價土壤質(zhì)量的重要依據(jù)。為闡明豬場廢棄物豬糞、沼液和功能生物蚯蚓、菌劑在培肥貧瘠土壤過程中對土壤碳循環(huán)相關(guān)酶活性及微生物量的影響,通過野外定位試驗,設(shè)置不施肥處理(CK)、施豬糞處理(Pm)、施豬糞+沼液處理[(Pm+S)/T]、施豬糞+沼液+蚯蚓處理(Te)、施豬糞+沼液+菌劑處理(Tb)和施豬糞+沼液+蚯蚓+菌劑處理[T(e+b)],闡釋各外源物質(zhì)的作用以及功能生物間的協(xié)作關(guān)系。結(jié)果表明:與CK相比,Pm處理淀粉酶和β-葡萄糖苷酶活性分別增強了10.0%~50.5%、30.2%~55.9%;與Pm+S相比,T(e+b)處理的微生物生物量碳(MBC)含量增加了58.0%~124%,蔗糖酶、淀粉酶、β-葡萄糖苷酶活性分別增強了95.2%~216%、22.3%~66.8%、65.3%~118%。以上結(jié)果說明,施用豬場廢棄物對土壤淀粉酶和β-葡萄糖苷酶活性增效顯著;配施蚯蚓和菌劑可促進(jìn)該效果,同時提高土壤MBC含量和增強蔗糖酶活性,且蚯蚓和菌劑間存在協(xié)同關(guān)系。

    豬糞;蚯蚓;解磷菌;土壤酶

    畜禽養(yǎng)殖業(yè)快速規(guī)?;陌l(fā)展產(chǎn)生了大量而集中的畜禽廢棄物[1],其引起的污染已成為普遍關(guān)注的焦點[2]。養(yǎng)殖廢棄物含有大量養(yǎng)分,肥料化利用是其資源化的重要方式之一。在施用養(yǎng)殖廢棄物培肥貧瘠土壤過程中,土壤微生物和酶的作用非常關(guān)鍵。土壤微生物和酶是土壤生態(tài)系統(tǒng)的重要組成部分,二者幾乎參與了所有的土壤生物化學(xué)過程[3]。土壤微生物是土壤中物質(zhì)轉(zhuǎn)化的動力,酶是土壤新陳代謝的主要因素,二者共同參與土壤中C、N、P等元素的循環(huán)和轉(zhuǎn)化,而且能加速土壤中養(yǎng)殖廢棄物的分解,有利于有機物質(zhì)的轉(zhuǎn)化,促進(jìn)養(yǎng)分的釋放。因此,探明培肥過程中土壤微生物及其相關(guān)酶的變化規(guī)律具有重要意義。

    蚯蚓和解磷菌能促進(jìn)土壤微生物活動,影響土壤培肥效果。蚯蚓被稱為“生態(tài)系統(tǒng)的工程師”[4],是一種雜食性的低等腐生動物,在碳循環(huán)和維持土壤結(jié)構(gòu)方面具有重要作用[5-6]。有研究表明,蚯蚓能直接生長于畜糞中,消耗大量的有機廢棄物[7],對進(jìn)入其消化道的微生物重新進(jìn)行調(diào)整,并能調(diào)節(jié)土壤微生物群落、增加活性微生物量[8]。解磷菌能活化土壤養(yǎng)分,提高土壤磷和氮有效性,改善土壤微生物群落組成,提高土壤微生物群落多樣性、均勻度和代謝活性等[9]。目前,蚯蚓單獨作用于豬糞影響土壤微生物[10-11]和土壤酶[12]活性的研究已有報道,而同時結(jié)合微生物菌劑的研究鮮有報道。本試驗在施用豬糞、沼液基礎(chǔ)上,選用赤子愛勝蚓(Eisenia foetida)、壯偉環(huán)毛蚓(Amynthas robustus)和由枯草芽孢桿菌、蠟質(zhì)芽孢桿菌組成的復(fù)合解磷菌劑來研究參與土壤碳循環(huán)的蔗糖酶、纖維素酶、淀粉酶和β-葡萄糖苷酶在施加外源有機質(zhì)和功能生物條件下的動態(tài)變化。此外,在試驗區(qū)種植黃粱木,該速生樹種能夠快速消納糞肥釋放的養(yǎng)分,減少坡地水土流失和養(yǎng)分流失。本研究將為豬場廢棄物的合理資源化利用提供理論依據(jù)。

    1 材料與方法

    1.1 試驗地點和材料

    本試驗區(qū)位于廣東省云浮市新興縣東成鎮(zhèn)羅陳華農(nóng)溫氏豬場(22°40′N,111°17′E)。供試土壤為赤紅壤,其基本理化性質(zhì):pH 4.60,有機碳 10.4 g·kg-1,全氮 0.88 g·kg-1,全磷 0.29 g·kg-1,全鉀 1.70 g·kg-1。

    豬糞取自羅陳華農(nóng)溫氏豬場(pH 7.50,有機碳401 g·kg-1,全氮 18.4 g·kg-1);沼液采自豬場內(nèi)四級氧化塘(pH 7.26~8.05);蚯蚓為表層種赤子愛勝蚓(Eisenia foetida,體長 30~50 mm,重 0.25±0.05 g)和內(nèi)層種壯偉環(huán)毛蚓(Amynthas robustus,體長 85~125 mm,重0.70±0.15 g);菌劑活性菌為枯草芽孢桿菌a15和蠟質(zhì)芽孢桿菌a16(專利號:ZL201110282657.8)。

    1.2 方法

    1.2.1 大田試驗

    試驗區(qū)總面積為1000 m2,種植植物為黃粱木。根據(jù)試驗區(qū)坡地不同高度,采用完全隨機區(qū)組試驗設(shè)計,設(shè)置6個處理,分別為:不施豬糞對照處理CK,只施豬糞處理Pm,施豬糞和沼液處理(Pm+S)/T,施豬糞、沼液和蚯蚓處理Te,施豬糞、沼液和菌劑處理Tb,施豬糞、沼液、蚯蚓和菌劑處理T(e+b)。試驗材料具體施用量見表1。

    1.2.2 試驗布置

    選擇在距離樹桿20 cm的上坡方向挖一20 cm深的環(huán)形溝,將豬糞均勻地撒入其中,覆土填埋;沼液抽自豬場內(nèi)四級氧化塘,采用滴灌技術(shù)進(jìn)行灌溉,2013年8月開始施用,平均一周施1次(約15 L),雨天除外,不施沼液處理施等量水代替;環(huán)形溝施豬糞后鋪一層土將蚯蚓放入其中,再覆土填埋;菌劑制成菌液采用澆灌方式施加,施用量每次每株植物0.5 L(含菌量 2×108cfu·mL-1)。2013年 8 月施豬糞一次(約15 kg·株-1),施蚯蚓一次(30 條壯偉環(huán)毛蚓、150 條赤子愛勝蚓),施菌液一次(0.5 L·株-1);2013年 11月施豬糞、蚯蚓和菌液一次;2014年2月和2014年5月分別施蚯蚓和菌液一次;2014年8月施豬糞、蚯蚓和菌液一次。

    表1 試驗設(shè)計Table1 Experimental design

    1.2.3 樣品采集與測定

    2013年8月、11月,2014年2月、5月和8月分別于試驗布置前,在田間距離樹主干20 cm處采用土鉆隨機多點(6~8點)采集0~20 cm土壤樣品,所得土壤混勻后用無菌塑料封口袋封裝。每個處理16份土壤樣品(4次重復(fù)×4個區(qū)組),6個處理共計96份土樣。將每個處理不同區(qū)組間的4個土樣取相同質(zhì)量的土壤進(jìn)行混合,得到4個新的混合土樣,共計24份土壤樣品,隨后對所得24份土壤樣品風(fēng)干過2 mm篩后裝密封袋保存。

    土壤微生物量碳的測定采用氯仿熏蒸-K2SO4浸提法[13];蔗糖酶、淀粉酶和纖維素酶均采用3,5-二硝基水楊酸比色法[14],蔗糖酶活性以24 h后1 g土壤葡萄糖的毫克數(shù)表示,淀粉酶活性以24 h后1 g土壤麥芽糖的毫克數(shù)表示,纖維素酶活性以24 h后1 g土壤葡萄糖毫克數(shù)表示;β-葡萄糖苷酶的測定采用硝基酚比色法[15],其活性以1 h后1 g土壤生成對硝基酚毫克數(shù)表示。

    1.2.4 數(shù)據(jù)分析

    采用Microsoft office Excel 2010處理數(shù)據(jù)和作圖,采用SPSS 20.0軟件進(jìn)行統(tǒng)計分析,測定數(shù)據(jù)以平均值±標(biāo)準(zhǔn)差的形式表示,不同施肥處理之間采用Duncan′s新復(fù)極差法進(jìn)行多重比較(P=0.05)。

    2 結(jié)果與分析

    2.1 土壤MBC含量的變化

    由圖 1(a)可知,試驗布置前,處理 CK、Pm 和Pm+S 土壤 MBC 含量分別為 95.4、85.3、106mg·kg-1。試驗布置1年后,與CK相比,Pm、Pm+S土壤MBC含量沒有顯著的變化。2014年5月和8月,試驗區(qū)溫度較高,降雨量也增多,且土壤微生物生物量對土壤含水量[16]和土壤溫度[17]很敏感,因此這兩個月土壤微生物量碳含量較之前幾個月高。由圖1(b)可知,試驗布置前,處理 T、Te、Tb 和 T(e+b)土壤 MBC 含量分別為106、95.9、78.4、121 mg·kg-1。試驗布置后,與 T 相比,處理Te、Tb和T(e+b)土壤MBC含量提高了14.0%~124%,其中以功能生物蚯蚓和菌劑配施效果最好;2014年2月,單施菌劑處理Tb土壤MBC含量顯著提高103%,但未表現(xiàn)出持續(xù)性。這說明蚯蚓和菌劑配施效果好于單施蚯蚓或菌劑,可能是由于二者之間存在某種協(xié)同作用。

    2.2 土壤蔗糖酶活性變化

    圖1 土壤微生物生物量碳含量的動態(tài)變化Figure 1 Dynamic changes of soil MBC

    土壤蔗糖酶將土壤中的蔗糖分解為有利于微生物吸收利用的葡萄糖和果糖,可以反映土壤有機碳的轉(zhuǎn)化和呼吸強度[18],其強弱直接反映了土壤熟化程度和肥力的水平[19],但在反映土壤肥沃狀況的同時比其他酶更明顯[20]。如圖2(a)所示,試驗布置前,處理CK、Pm和Pm+S土壤蔗糖酶活性分別為4.34、3.91、3.89 mg·kg-1。1 年內(nèi),Pm 和 Pm+S 土壤蔗糖酶活性無顯著變化。由圖2(b)可知,試驗布置前,各處理土壤蔗糖酶活性在3.90 mg·kg-1左右。試驗布置1年后,與T相比,Te土壤蔗糖酶活性無顯著變化,Tb土壤蔗糖酶活性提高了73.3%,與T差異達(dá)顯著水平,T(e+b)土壤蔗糖酶活性顯著提高95.2%~216%。說明在豬糞和沼液混施條件下,蚯蚓活動促成豬糞與土壤更好地接觸,加速其轉(zhuǎn)化,提高土壤微生物量和活性,有利于土壤酶活性的增強,而蔗糖酶活性的增強可能是因為土壤微生物活性的增強和土壤中基質(zhì)濃度的增加。

    圖2 土壤蔗糖酶活性的動態(tài)變化Figure 2 Dynamic changes of soil invertase activity

    2.3 土壤纖維素酶活性的變化

    纖維素酶活性表征著土壤碳循環(huán)速度和土壤腐殖質(zhì)的再合成強度[21-22]。有研究表明,在有作物生長時,長期使用有機肥可使土壤纖維素酶活性增加40%[23]。由圖3(a)可知,試驗布置前,處理CK、Pm和Pm+S土壤纖維素酶活性分別為 125、127、126 mg·kg-1。試驗布置1年后,Pm和Pm+S土壤纖維素酶活性未表現(xiàn)出顯著變化。雖然在2014年2月監(jiān)測到Pm+S土壤纖維素酶活性顯著高于對照CK,但未表現(xiàn)出持續(xù)性。說明短時間內(nèi)施用豬糞、沼液對土壤纖維素酶活性影響不大。由圖 3(b)可知,試驗布置前,處理 T、Te、Tb和 T(e+b)其土壤纖維素酶活性分別為 126、136、128、112 mg·kg-1。從 2014 年 2 月開始,除 Te 處理土壤纖維素酶活性略有下降外,其他各處理土壤纖維素酶活性提高了4.85%~60.4%。說明短期內(nèi)豬糞中添加蚯蚓和解磷菌可增強土壤纖維素酶活性,但效果不顯著。

    圖3 土壤纖維素酶活性的動態(tài)變化Figure 3 Dynamic changes of soil cellulase activity

    2.4 土壤淀粉酶活性的變化

    淀粉酶能使淀粉水解成糊精和麥芽糖,且隨著土壤有機質(zhì)含量的增多而增加,是參與自然界碳素循環(huán)不可缺少的一種重要酶[24]。由圖4(a)可知,試驗布置前,處理CK、Pm和Pm+S土壤蔗淀粉活性分別為143、157、231 mg·kg-1。試驗布置 1 年后,單施豬糞處理淀粉酶活性提高了50.5%,達(dá)顯著水平,說明豬糞農(nóng)用對土壤淀粉酶活性有提升作用。圖4(b)顯示,試驗布置1年后,與T相比,處理Tb淀粉酶活性無顯著變化,但當(dāng)蚯蚓和菌劑同時施用時,其淀粉酶活性卻提高了66.8%,達(dá)顯著水平(P<0.05)。說明功能生物蚯蚓和解磷菌配施對土壤淀粉酶活性提升作用好于單施蚯蚓或菌劑。

    2.5 土壤β-葡萄糖苷酶活性的變化

    圖4 土壤淀粉酶活性的動態(tài)變化Figure 4 Dynamic changes of soil amylase activity

    β-葡萄糖苷酶是土壤中的重要胞外酶之一,是土壤生物性質(zhì)變化的早期指示指標(biāo)[25],更可對有機質(zhì)等級和流通量的變化起到指示作用,在土壤有機質(zhì)的礦化過程中扮演重要角色[26]。不同施肥處理β-葡萄糖苷酶活性呈現(xiàn)顯著的分級[27],有機肥處理土壤β-葡萄糖苷酶活性較高[28]。由圖5(a)可知,試驗布置前,處理CK、Pm和Pm+S土壤β-葡萄糖苷酶活性分別為 147、127、129 mg·kg-1。與 CK 相比,從試驗布置 9個月開始,Pm土壤β-葡萄糖苷酶活性顯著增強,分別提高了55.9%、30.2%。說明旱坡地上施用豬糞可以提高土壤β-葡萄糖苷酶活性。從試驗布置6個月開始,Pm+S土壤β-葡萄糖苷酶活性分別顯著提高了22.8%、37.6%(P<0.05),但未表現(xiàn)出持續(xù)性,到 12 個月的時候與CK相比反而降低了8.24%。說明1年內(nèi),單施豬糞可增強土壤β-葡萄糖苷酶活性,而配施豬糞、沼液卻未表現(xiàn)出此效果。圖5(b)顯示,與T相比,Te和Tb土壤β-葡萄糖苷酶活性均無顯著變化(除2014年8月外)。但是蚯蚓和菌肥配施卻能顯著提高土壤β-葡萄糖苷酶活性,T(e+b)的土壤β-葡萄糖苷酶活性在 6個月時是 695 mg·kg-1,提高了70.2%;9 個月時為 853 mg·kg-1,提高了 65.3%;12 個月時為1281 mg·kg-1,提高了118%。說明當(dāng)功能生物蚯蚓和解磷菌共同作用時,對土壤β-葡萄糖苷酶活性影響最大。

    圖5 土壤β-葡萄糖苷酶活性的動態(tài)變化Figure 5 Dynamic changes of soil β-glucosidase activity

    3 討論

    3.1 添加蚯蚓和解磷菌對土壤MBC的影響

    MBC是土壤有機質(zhì)中最活躍和最易變化的部分。微生物控制著土壤中有機成分的轉(zhuǎn)化,從而影響C循環(huán)[29]。MBC反映了土壤中能量的循環(huán)、營養(yǎng)轉(zhuǎn)化和運輸。在本試驗中,添加解磷菌處理對MBC有顯著影響,可能有兩方面的原因:一是解磷菌本身就是MBC的組成部分,而且它釋放的無機P可以喂食土壤中的土著微生物[30],所以前幾個月Tb處理MBC含量顯著增加;二是豬糞為微生物的激增提供C基質(zhì),部分原因是蚯蚓加速了豬糞的分解。功能生物蚯蚓和解磷菌共同作用于豬糞,對MBC作用效果顯著是因為蚯蚓對土壤微生物的分解活動具有促進(jìn)作用[31],其取食使得凋落物破碎,加速豬糞分解的同時利于土壤微生物的定著和分解[5],最終結(jié)果是土壤中MBC含量顯著增加。

    3.2 施用豬場廢棄物對土壤酶活性的影響

    土壤酶活性由于能收集微生物狀況和土壤理化條件信息而被稱為土壤有機質(zhì)分解的“傳感器”[32],它主要來自土壤微生物與植物根系的分泌作用,是土壤肥力的一個重要指標(biāo),也是土壤有機養(yǎng)分轉(zhuǎn)化的一個重要因素[33],其活性高低可以反映土壤養(yǎng)分轉(zhuǎn)化能力的強弱。本研究結(jié)果表明,施豬糞、沼液處理其蔗糖酶活性前期(6個月前)均低于對照處理,后期(9個月后)高于對照處理。纖維素酶活性表現(xiàn)出相似的規(guī)律。β-葡萄糖苷酶活性在試驗布置6個月后顯著增強。而淀粉酶活性則還未表現(xiàn)出規(guī)律性變化。這可能是因為試驗布置3個月(2014年11月)和6個月(2015年2月)時氣溫較低,降雨少,土壤較干旱,土壤中微生物活動量降低,其分泌的活性物質(zhì)也有所減少,從而影響了土壤酶的活性。但到2014年5月和8月時,溫度升高,降雨量也增多,微生物數(shù)量增多,因此四種酶活性整體增強。施加豬糞、沼液的處理表現(xiàn)出明顯的優(yōu)勢,主要是因為施用豬糞提高了土壤有機質(zhì)和N、P等養(yǎng)分含量,有利于黃梁木根系的發(fā)育,增強根系活力,從而增強酶活性。豬糞施入土壤后,一方面為土壤微生物提供了新能源,使微生物在種群數(shù)量上發(fā)生較大變化;另一方面,豬糞本身也帶入大量活的微生物[34],在某種程度上起到了“接種”的作用[35]。因此,豬糞施用可以提高酶的活性和促進(jìn)微生物的活動,是較為理想的培肥方式。相關(guān)研究表明,施用有機肥增加了土壤酶活性,主要是施用的有機物質(zhì)刺激了微生物的活性,從而引起酶活性的變化[36]。

    3.3 添加蚯蚓和解磷菌對土壤酶活性的影響

    單施蚯蚓或解磷菌的處理均未表現(xiàn)出明顯優(yōu)勢,但當(dāng)二者同時施用時對蔗糖酶、淀粉酶和β-葡萄糖苷酶活性有顯著提升作用。這是因為蚯蚓糞和解磷菌中的微生物均能顯著提高根際土壤酶活性,與武雪萍等[37]在植煙上的研究結(jié)果一致。這主要是因為蚯蚓通過自身活動可以加速豬糞的降解與轉(zhuǎn)化,另外自身排放出的蚓糞不僅可以為土壤酶提供更多、更豐富的酶促基質(zhì),發(fā)揮底物誘導(dǎo)作用,而且還能提高腐殖質(zhì)含量,而腐殖質(zhì)能夠通過離子交換、離子鍵或共價鍵等與土壤酶結(jié)合,固定土壤酶[38]。

    4 結(jié)論

    短期內(nèi)(1年),旱坡地上施用豬場廢棄物可以增強土壤淀粉酶和β-葡萄糖苷酶活性。添加外源解磷菌可以提高土壤MBC含量和增強蔗糖酶活性。功能生物蚯蚓和外源解磷菌聯(lián)合施用不僅提高土壤MBC含量,還增強土壤蔗糖酶、淀粉酶和β-葡萄糖苷酶活性,且二者之間存在顯著的協(xié)同作用。這說明蚯蚓、解磷菌聯(lián)合施用對于進(jìn)一步提高糞肥有機質(zhì)的轉(zhuǎn)化效率,進(jìn)而促進(jìn)土壤消納、補給植物養(yǎng)分,實現(xiàn)廢棄物高效利用具有重要作用。

    [1]吳根義,廖新俤,賀德春,等.我國畜禽養(yǎng)殖污染防治現(xiàn)狀及對策[J].農(nóng)業(yè)環(huán)境科學(xué)學(xué)報,2014,33(7):1261-1264.

    WU Gen-yi,LIAO Xin-di,HE De-chun,et al.Current situation and countermeasures of livestock industry pollution control in China[J].Journal of Agro-Environment Science,2014,33(7):1261-1264.

    [2]Cambra-Lopez M,Aarnink A J A,Zhao Y,et al.Airborne particulate matter from livestock production systems:A review of an air pollution problem[J].Environmental Pollution,2010,158(1):1-17.

    [3]李晨華,賈仲君,唐立松,等.不同施肥模式對綠洲農(nóng)田土壤微生物群落豐度與酶活性的影響[J].土壤學(xué)報,2012,49(3):567-574.

    LI Chen-hua,JIA Zhong-jun,TANG Li-song,et al.Effect of model of fertilization on microbial abundance and enzyme activity in oasis farmland soil[J].Acta Pedologica Sinica,2012,49(3):567-574.

    [4]Lavelle P,Bignell D,Lepage M,et al.Soil function in a changing world:The role of invertebrate ecosystem engineers[J].European Journal of Soil Biology,1997,33(4):159-193.

    [5]Topoliantz S,Ponge J O,Viaux P.Earthworm and enchytraeid activity under different arable farming systems,as exemplified by biogenic structures[J].Plant and Soil,2000,225(1):39-51.

    [6]Lachnicht S L,Parmelee R W,Mccartney D,et al.Characteristics of macroporosity in a reduced tillage agroecosystem with manipulated earthworm populations:Implications for infiltration and nutrient transport[J].Soil Biology and Biochemistry,1997,29(3/4):493-498.

    [7]Gunadi B,Blount C,Edwards C A.The growth and fecundity of Eisenia fetida(Savigny)in cattle solids pre-composted for different periods[J].Pedobiologia-International Journal of Soil Biology,2002,46(1):15-23.

    [8]Lachnicht S L,Hendrix P F.Interaction of the earthworm Diplocardia mississippiensis(Megascolecidae)with microbial and nutrient dynamics in a subtropical Spodosol[J].Soil Biology and Biochemistry,2001,33(10):1411-1417.

    [9]陳 令,蔡燕飛,吳榮輝,等.枯草芽孢桿菌HL-1解磷發(fā)酵條件的優(yōu)化[J].廣東農(nóng)業(yè)科學(xué),2014,41(13):71-76.

    CHEN Ling,CAI Yan-fei,WU Rong-hui,et al.Optimization of phosphate-solubilizing fermentation conditions of HL-1[J].Guangdong A-gricultural Sciences,2014,41(13):71-76.

    [10]Wu J,Li H,Li F,et al.Distribution and fractionation of cadmium in soil aggregates affected by earthworms(Eisenia fetida) and manure compost[J].Journal of Soils and Sediments,2016,16(9):2286-2295.

    [11]Zhang C,Mora P,Dai J,et al.Earthworm and organic amendment effects on microbial activities and metal availability in a contaminated soil from China[J].Applied Soil Ecology,2016,104:54-66.

    [12]de Cima D S,Tein B,Eremeev V,et al.Winter cover crop effects on soil structural stability and microbiological activity in organic farming[J].Biological Agriculture&Horticulture,2016,32(3):170-181.

    [13]Vance E D,Brookes P C,Jenkinson D S.An extraction method for measuring soil microbial biomass C[J].Soil Biology and Biochemistry,1987,19(6):703-707.

    [14]關(guān)松蔭.土壤酶及其研究法[M].北京:農(nóng)業(yè)出版社,1986:274-294.

    GUAN Song-yin.Soil enzymes and their research methods[M].Beijing:Agriculture Press,1986:274-294.

    [15]Tabatabai F E M.Factors affecting glucosidase and galactosidase activities in soils[J].Soil Biology and Biochemistry,1990,22(7):891-897.

    [16]Skopp J,Jawson M D,Doran J W.Steady-state aerobic microbial activity as a function of soil water content[J].Soil Science Society of America Journal,1990,54(6):1619.

    [17]Alvarez R,Santanatoglia O J,Garc A R.Effect of temperature on soil microbial biomass and its metabolic quotient in situ under different tillage systems[J].Biology and Fertility of Soils,1995,19(2/3):227-230.

    [18]匡石滋,田世堯,李春雨,等.香蕉間作模式和香蕉莖稈堆漚還田對土壤酶活性的影響[J].中國生態(tài)農(nóng)業(yè)學(xué)報,2010,18(3):617-621.

    KUANG Shi-zi,TIAN Shi-yao,LI Chun-yu,et al.Effect of banana intercropping pattern and straw compost-return on soil enzyme activity[J].Chinese Journal of Eco-Agriculture,2010,18(3):617-621.

    [19]Salam A K,Katayama A,Kimura M.Activities of some soil enzymes in different land use systems after deforestation in hilly areas of West Lampung,South Sumatra,Indonesia[J].Soil Science and Plant Nutrition,1998,44(1):93-103.

    [20]熊明彪,田應(yīng)兵,雷孝章,等.小麥生長期內(nèi)土壤養(yǎng)分與土壤酶活性變化及其相關(guān)性研究[J].水土保持學(xué)報.2003,17(4):27-30.

    XIONG Ming-biao,TIAN Ying-bing,LEI Xiao-zhang,et al.Dynamics of soil nutrition and soil enzyme activity and their relationships during wheat growth[J].Journal of Soil and Water Conservation,2003,17(4):27-30.

    [21]彭岳林,錢 成,蔡曉布,等.西藏不同退化高寒草地土壤酶的活性[J].山地學(xué)報,2007,25(3):344-350.

    PENG Yue-lin,QIAN Cheng,CAI Xiao-bu,et al.Soil enzyme activities in different degraded alpine grass land of Tibet[J].Journal of Mountain Science,2007,25(3):344-350.

    [22]薛 立,鄺立剛,陳紅躍,等.不同林分土壤養(yǎng)分、微生物與酶活性的研究[J].土壤學(xué)報,2003,40(2):280-285.

    XUE Li,KUANG Li-gang,CHEN Hong-yue,et al.Soil nutrients microorganisms and enzyme activies of different stands[J].Acta Pedologica Sinica,2003,40(2):280-285.

    [23]Debosz K,Rasmussen P H,Pedersen A R.Temporal variations in microbial biomass C and cellulolytic enzyme activity in arable soils:Effectsoforganicmatterinput[J].AppliedSoil Ecology,1999,13(3):209-218.

    [24]周世萍,段昌群,余澤芬,等.毒死蜱對土壤酶活性的影響[J].土壤通報,2008,39(6):1486-1488.

    ZHOU Shi-ping,DUAN Chang-qun,YU Ze-fen,et al.Effects of chlorpyrifos stress on soil enzymes[J].Chinese Journal of Soil Science,2008,39(6):1486-1488.

    [25]Ekenler M,Tabatabai M A.Effects of liming and tillage systems on microbial biomass and glycosidases in soils[J].Biology and Fertility of Soils,2003,39(1):51-61.

    [26]Li Y,Rouland C,Benedetti M,et al.Microbial biomass,enzyme and mineralization activity in relation to soil organic C,N and P turnover influenced by acid metal stress[J].Soil Biology and Biochemistry,2009,41(5):969-977.

    [27]Bohme L,Bohme F.Soil microbiological and biochemical properties affected by plant growth and different long-term fertilization[J].European Journal of Soil Biology,2006,42(1):1-12.

    [28]Mijangos I,Perez R,Albizu I,et al.Effects of fertilization and tillage on soil biological parameters[J].Enzyme and Microbial Technology,2006,40(1SI):100-106.

    [29]Rinna J,Warning B,Meyers P A,et al.Combined organic and inorganic geochemical reconstruction of paleodepositional conditions of a Pliocene sapropel from the eastern Mediterranean Sea[J].Geochimica et Cosmochimica Acta,2002,66(11):1969-1986.

    [30]Zhang Y L,Wang L Y,Li W Y,et al.Earthworms and phosphate-solubilizing bacteria enhance carbon accumulation in manure-amended soils[J].Journal of Soils and Sediments,2017,17(1):220-228.

    [31]宋 日,吳春勝,郭繼勛.東北草原植物殘體腐解動態(tài)研究(簡報)[J].草業(yè)學(xué)報,2002,11(2):105-108.

    SONG Ri,WU Chun-sheng,GUO Ji-xun,et al.Decomposition dynamics of plant residues in natural meadow in northeast China[J].Acta Prataculturae Sinica,2002,11(2):105-108.

    [32]Baum C,Leinweber P,Schlichting A.Effects of chemical conditions in re-wetted peats on temporal variation in microbial biomass and acid phosphatase activity within the growing season[J].Applied Soil Ecology,2003,22(2):167-174.

    [33]Tadano T,Ozawa K,Sakai H,et al.Secretion of acid phosphatase by the roots of crop plants under phosphorus-deficient conditions and some properties of the enzyme secreted by lupin roots[J].Plant and Soil,1993,155/156(1):95-98.

    [34]Tomati U,Grappelli A,Galli E.The hormone-like effect of earthworm casts on plant growth[J].Biology and Fertility of Soils,1988,5(4):288-294.

    [35]周東興,寧玉翠,徐明明,等.蚯蚓糞對溫室黑土土壤酶活性及細(xì)菌多樣性的影響[J].土壤通報,2014,45(4):835-840.

    ZHOU Dong-xing,NING Yu-cui,XU Ming-ming,et al.Effects of vermicompost on soil enzyme activity and bacterial diversity of black soil in greenhouse[J].Chinese Journal of Soil Science,2014,45(4):835-840.

    [36]Bandick A K,Dick R P.Field management effects on soil enzyme activities[J].Soil Biology and Biochemistry,1999,31(11):1471-1479.

    [37]武雪萍,劉增俊,趙躍華,等.施用芝麻餅肥對植煙根際土壤酶活性和微生物碳、氮的影響[J].植物營養(yǎng)與肥料學(xué)報,2005,11(4):541-546.

    WU Xue-ping,LIU Zeng-jun,ZHAO Yue-hua,et al.Effects of sesame cake fertilizer on soil enzyme activities and microbial C and N at rhizosphere of tobacco[J].Plant Nutrition and Fertilizer Science,2005,11(4):541-546.

    [38]Eivazi F,Bayan M R,Schmidt K.Select soil enzyme activities in the historic sanborn field as affected by long-term cropping systems[J].Communications in Soil Science and Plant Analysis,2003,34(15/16):2259-2275.

    Effects of pig farm waste,phosphate-solubilizing bacteria,and earthworms on enzymes related to soil C cycling in arid hillside land

    CHENG Xiong1,2,WANG Li-ying1,3,LI Wen-yan1,ZHANG Hai-chun1,LI Yong-tao1,ZHANG Yu-long1*
    (1.The College of Natural Resources and Environment of South China Agricultural University,Guangzhou 510642,China;2.The New Countryside Development Institute of South China Agricultural University,Guangzhou 510642,China;3.Preparation Office of Southern China Agricultural Museum of South China Agricultural University,Guangzhou 510642,China)

    Livestock wastes from intensive agricultural production are extensively utilized as organic fertilizers in soils.The degradation of organic wastes and the release of nutrients are closely associated with soil microbial activity.Earthworms and bacteria in soil may accelerate the transformation of organic matter via digestion and assimilation.Soil microbial biomass and enzyme activities are important indicators of soil quality.To elucidate the effects of pig manure,biogas slurry,and functional organisms on the microbial biomass carbon(MBC)and the activities of enzymes related to C cycling,a field experiment was conducted with six treatments of control(CK),pig manure(Pm),pig manure+slurry[(Pm+S)/T],manure+slurry+earthworms(Te),manure+slurry+phosphate-solubilizing bacteria(Tb),and manure+slurry+earthworms+bacteria[T(e+b)].The former three treatments were to investigate the roles of the exogenous wastes on the activities of enzymes related to C cycling.The latter three were to further evaluate the collaborative effects of functional organisms.Compared with those inCK,the activities of amylase and β-glucosidase increased by 10.0%~50.53%and 30.2%~55.9%,respectively,in Pm.Compared with those in Pm+S,the contents of MBC,invertase,amylase,and β-glucosidase activity by 58.0%~124%,95.2%~216%,22.3%~66.8%,and 65.3%~118%,respectively,in T(e+b).The results indicated that pig waste had a significant effect on the activities of amylase and β-glucosidase in the arid-slope soil.Furthermore,the application of earthworms and phosphate-solubilizing bacteria stimulated the amylase and β-glucosidase activities.Meanwhile,soil MBC and invertase activity were also enhanced in T(e+b),suggesting a synergistic effect of earthworms and phosphate-solubilizing bacteria on these two soil properties.In contrast,the addition of earthworms or phosphate-solubilizing bacteria alone did not have a significant effect on soil enzyme activities.These results suggest that the combined addition of earthworms and phosphate-solubilizing bacteria was an efficient strategy for stimulating the transformation of manure organic matter and the cycling of nutrients in arid hillside soils.

    pig manure;earthworm;phosphate-solubilizing bacteria;soil enzyme

    X713

    A

    1672-2043(2017)12-2479-07

    10.11654/jaes.2017-0686

    程 雄,王利英,李文彥,等.豬場廢棄物和解磷菌、蚯蚓聯(lián)合施用對旱坡地土壤碳循環(huán)相關(guān)酶的影響[J].農(nóng)業(yè)環(huán)境科學(xué)學(xué)報,2017,36(12):2479-2485.

    CHENG Xiong,WANG Li-ying,LI Wen-yan,et al.Effects of pig farm waste,phosphate-solubilizing bacteria,and earthworms on enzymes related to soil C cycling in arid hillside land[J].Journal of Agro-Environment Science,2017,36(12):2479-2485.

    2017-05-11 錄用日期:2017-07-24

    程 雄(1988—),男,湖北黃岡人,研究實習(xí)員,主要從事土壤碳、氮循環(huán),土壤改良,農(nóng)作物種植管理等研究。

    E-mail:cheng821124568@qq.com

    *通信作者:張玉龍 E-mail:yulongzhang@scau.edu.cn

    國家科技支撐計劃課題(2014BAD14B01);國家自然科學(xué)基金(U1401234,41403065,41471215)

    Project supported:The National Key Technology Research and Development Program of the Ministry of Science and Technology of China(2014BAD14B01);National Natural Science Foundation of China(U1401234,41403065,41471215)

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